Transpiration (General) and Stomata Questions in Gujarati

(A) જલપર્ણરંધ્ર,જેને જલરંધ્ર (Hydathodes) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે બિંદુત્સવેદન (Guttation) ની પ્રક્રિયામાં સંકળાયેલી વિશિષ્ટ રચનાઓ છે.
આ રચનાઓ સામાન્ય રીતે ભેજવાળા પ્રદેશોમાં વસતી વનસ્પતિઓમાં જોવા મળે છે જ્યાં બાષ્પોત્સર્જન ઓછું થાય છે,જેના પરિણામે પર્ણની કિનારીઓમાંથી પાણીના ટીપાં બહાર નીકળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) વાયુરંધ્રના રક્ષક કોષો (guard cells) છિદ્રના ખુલવા અને બંધ થવાની પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવા માટે વિશિષ્ટ રચના ધરાવે છે. રક્ષક કોષોની અંદરની દીવાલો (જે વાયુરંધ્રના છિદ્રની સામે હોય છે) જાડી અને અસ્થિતિસ્થાપક હોય છે,જ્યારે બહારની દીવાલો (છિદ્રથી દૂર) પાતળી અને સ્થિતિસ્થાપક હોય છે. આ રચનાત્મક તફાવતને કારણે,જ્યારે રક્ષક કોષો આસુન (turgid) બને છે,ત્યારે તેઓ પોતાનો આકાર બદલે છે અને વાયુરંધ્ર ખુલે છે.

(B) વનસ્પતિ અને વાતાવરણ વચ્ચે $O_2$ અને $CO_2$ જેવા વાયુઓનું વિનિમય વાયુરંધ્રો અને વાતાછિદ્રો દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે પ્રસરણના સિદ્ધાંત દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
પ્રસરણ એટલે અણુઓનું તેમની વધુ સાંદ્રતા ધરાવતા વિસ્તારમાંથી ઓછી સાંદ્રતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફનું વહન,જ્યાં સુધી સંતુલન સ્થપાય નહીં.
વાયુઓ તેમની સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં ગતિ કરતા હોવાથી,આ પ્રક્રિયા માટે કોઈ ચયાપચયિક ઉર્જાની જરૂર પડતી નથી.

(A) વર્ણવેલ ઘટના એ કામચલાઉ મુરઝાવવું (temporary wilting) છે.
બપોરના સમયે બાષ્પોત્સર્જનનો દર મહત્તમ હોવાથી,પાણીની તંગીને કારણે પાંદડા અને કુમળી ડાળીઓ તેમની સ્ફીતતા (turgidity) ગુમાવે છે,જેના કારણે તે નીચે નમી જાય છે.
કામચલાઉ મુરઝાવવું ત્યારે જ સુધરે છે જ્યારે બપોર પછી બાષ્પોત્સર્જનનો દર ઘટે છે અને મૂળના રોમની આસપાસ પાણીની પૂર્તિ થાય છે.

(D) અતિશય બાષ્પોત્સર્જનને કારણે વનસ્પતિના શરીરમાંથી પાણીનો ઝડપી વ્યય થાય છે,જે મૂળ દ્વારા થતા પાણીના શોષણના દર કરતા વધી જાય છે.
આનાથી પર્ણના કોષોમાં પાણીની અછત સર્જાય છે,જેના પરિણામે આસૃતિદાબ (turgor pressure) ઘટે છે અને વનસ્પતિ કરમાઈ જાય છે.
શરૂઆતમાં આને કામચલાઉ કરમાઈ જવું કહેવાય છે,પરંતુ જો આ સ્થિતિ લાંબા સમય સુધી ચાલુ રહે,તો તે કાયમી કરમાઈ જવાની સ્થિતિમાં પરિણમી શકે છે અને વનસ્પતિના પેશીઓને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

(B) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણી ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે.
કુલ પાણીના વ્યયના $90\%$ થી $95\%$ ભાગ વાયુરંધ્રો દ્વારા થાય છે,જે પર્ણની સપાટી પર આવેલા નાના છિદ્રો છે.
ક્યુટિકલ દ્વારા થતું બાષ્પોત્સર્જન ખૂબ જ ઓછું હોય છે,જ્યારે વાતછિદ્રો અને જલરંધ્રો દ્વારા થતો પાણીનો વ્યય કુલ પાણીના વ્યયમાં નહિવત ફાળો આપે છે.

(C) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણીનું વરાળ સ્વરૂપે ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે.
પાણીનો આ વ્યય જલવાહક પેશીમાં નકારાત્મક દબાણ અથવા તણાવ પેદા કરે છે,જેને બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) કહેવામાં આવે છે.
આ ખેંચાણ બળ જલવાહક પેશીમાં રહેલા પાણીના સ્તંભમાં પ્રસરે છે,જે મૂળથી વૃક્ષની ટોચ સુધી રસારોહણ (ascent of sap) માટે જવાબદાર છે.

(D) બાષ્પોત્સર્જન એ જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો જેવા કે પર્ણો,પ્રકાંડ અને પુષ્પોમાંથી પાણી બાષ્પ સ્વરૂપે ગુમાવાય છે.
આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે પર્ણની સપાટી પર આવેલા વાયુરંધ્રો (stomata) દ્વારા થાય છે.
તે મૂળમાંથી પર્ણો સુધી પાણી અને ખનિજોના ઉર્ધ્વગમનમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે અને વનસ્પતિની સપાટીને ઠંડી રાખવામાં મદદ કરે છે.

(A) રક્ષક કોષો એ વિશિષ્ટ વનસ્પતિ કોષો છે જે વાયુરંધ્રના છિદ્રની આસપાસ આવેલા હોય છે.
તેઓ વાયુ વિનિમય અને બાષ્પોત્સર્જનને નિયંત્રિત કરવા માટે વાયુરંધ્રના ખુલવા અને બંધ થવાની પ્રક્રિયાનું નિયમન કરે છે.
મોટાભાગની દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં,આ કોષો મૂત્રપિંડ આકારના હોય છે,જ્યારે એકદળી વનસ્પતિઓમાં,તેઓ ડમ્બેલ આકારના હોય છે.
તેથી,રક્ષક કોષો એ વાયુરંધ્ર તંત્રનો એક અભિન્ન ભાગ છે.

(D) બાષ્પોત્સર્જન એ એક જૈવિક (physiological) પ્રક્રિયા છે કારણ કે તે વનસ્પતિઓમાં જીવંત કોષો દ્વારા (જેમ કે પર્ણરંધ્ર,ક્યુટિકલ અથવા વાયુરંધ્ર) થાય છે અને વનસ્પતિની ચયાપચયની પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા તેનું નિયમન થાય છે.
બાષ્પીભવન એ સંપૂર્ણપણે ભૌતિક પ્રક્રિયા છે જે ગરમીની ઉર્જાને કારણે પ્રવાહી પાણીનું વરાળમાં રૂપાંતર થવાથી કોઈપણ મુક્ત સપાટી (જીવંત અથવા નિર્જીવ) પરથી થાય છે.
તેથી,મુખ્ય તફાવત એ છે કે બાષ્પોત્સર્જનમાં જૈવિક નિયંત્રણ સામેલ છે,જ્યારે બાષ્પીભવન એ નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો દ્વારા પાણી ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે.
બાષ્પોત્સર્જનના ત્રણ મુખ્ય પ્રકારો છે:
$1$. $\text{પર્ણરંધ્રીય}$ $\text{બાષ્પોત્સર્જન}$: તે પર્ણરંધ્રો દ્વારા થાય છે, જે કુલ પાણીના નુકસાનના $80-90\%$ જેટલું છે.
$2$. $\text{ક્યુટિક્યુલર}$ $\text{બાષ્પોત્સર્જન}$: તે ક્યુટિકલ દ્વારા થાય છે, જે પાણીના નુકસાનના $5-10\%$ જેટલું છે.
$3$. $\text{વાતછિદ્રીય}$ $\text{બાષ્પોત્સર્જન}$: તે વાતછિદ્રો દ્વારા થાય છે, જે પાણીના નુકસાનના $1\%$ કરતા પણ ઓછું છે.
તેથી, $\text{પર્ણરંધ્રીય}$ બાષ્પોત્સર્જન એ સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે.

(B) પાંદડા કરમાઈ જવાની પ્રક્રિયા દિવસના સૌથી ગરમ સમય દરમિયાન થાય છે અને તે પાંદડા અને કુમળા પ્રરોહોના નમી જવાને કારણે બહારથી જોઈ શકાય છે.
બપોરના સમયે,બાષ્પોત્સર્જનનો દર મૂળ દ્વારા થતા પાણીના શોષણના દર કરતા ઘણો વધારે હોય છે.
આ અસંતુલનને કારણે વનસ્પતિના કોષોમાં આસૃતિદાબ (turgor pressure) ઘટી જાય છે,જેના પરિણામે પાંદડા કરમાઈ જાય છે.

(A) બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયામાં વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી,મુખ્યત્વે પર્ણોમાં રહેલા વાયુરંધ્રો દ્વારા પાણીનું વરાળ સ્વરૂપે નુકસાન થાય છે.
પાણીના આ બાષ્પીભવન દરમિયાન ઉષ્મા ઉર્જા વપરાય છે,જે પર્ણની સપાટી અને તેની આસપાસની હવા પર ઠંડકની અસર પેદા કરે છે.
આ પ્રક્રિયા વનસ્પતિને ગરમીથી થતા નુકસાન સામે રક્ષણ આપવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે,ખાસ કરીને ગરમ ઉનાળાના દિવસોમાં જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ ખૂબ જ તીવ્ર હોય છે.

(B) હાયપોસ્ટોમેટિક પ્રકારના પર્ણોમાં (સફરજન અથવા શેતૂર પ્રકાર),વાયુરંધ્ર માત્ર પર્ણની નીચેની (અધઃસ્થ) સપાટી પર જ જોવા મળે છે.
આ અનુકૂલન બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા થતા પાણીના વ્યયને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ પર્ણની નીચેની સપાટી છે.

(C) લોફ્ટફિલ્ડ $(1921)$ એ વાયુરંધ્રોને તેમના ખુલવાના અને બંધ થવાના દૈનિક સમયગાળાના આધારે ચાર પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કર્યા છે:
$(1)$ આલ્ફાલ્ફા પ્રકાર: વાયુરંધ્રો આખો દિવસ ખુલ્લા રહે છે અને રાત્રે બંધ થાય છે.
$(2)$ બટાકા પ્રકાર: વાયુરંધ્રો સાંજની થોડી કલાકો સિવાય આખો દિવસ અને રાત્રે ખુલ્લા રહે છે.
$(3)$ જવ પ્રકાર: વાયુરંધ્રો દિવસ દરમિયાન માત્ર થોડા કલાકો માટે જ ખુલે છે.
$(4)$ ઇક્વિસેટમ પ્રકાર: વાયુરંધ્રો આખો દિવસ અને રાત્રે ખુલ્લા રહે છે.

(B) સ્કોટોએક્ટિવ વાયુરંધ્રમાં,વાયુરંધ્રના છિદ્રો રાત્રિ દરમિયાન ખુલે છે અને દિવસ દરમિયાન બંધ રહે છે.
આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે માંસલ વનસ્પતિઓ (મરુદભિદ) માં જોવા મળે છે જે $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) ચયાપચય દર્શાવે છે.
રાત્રિના સમયે વાયુરંધ્ર ખોલીને,આ વનસ્પતિઓ બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા થતા પાણીના વ્યયને ઘટાડે છે,જે ગરમ અને સૂકા દિવસ દરમિયાન વધુ હોય છે.

(A) જવ $(Barley)$ પ્રકારની વનસ્પતિઓમાં,વાયુરંધ્ર માત્ર દિવસ દરમિયાન થોડા કલાકો માટે જ ખુલે છે.
આને સીરીયલ-પ્રકારના વાયુરંધ્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
બાકીના સમય દરમિયાન,તે બંધ રહે છે.
આ પદ્ધતિ બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા થતા પાણીના વ્યયને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

(A) પર્ણરંધ્ર આવૃત્તિ એટલે પર્ણની સપાટીના એકમ ક્ષેત્રફળ દીઠ હાજર પર્ણરંધ્રોની સંખ્યા.
તે સામાન્ય રીતે પ્રતિ ચોરસ મિલીમીટર $(mm^2)$ અથવા ચોરસ સેન્ટિમીટર $(cm^2)$ દીઠ પર્ણરંધ્રોની સંખ્યા તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
વિવિધ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓમાં પ્રતિ ચોરસ સેન્ટિમીટર પર્ણરંધ્રોની સંખ્યા $1,000$ થી $60,000$ સુધીની હોય છે.
સામાન્ય રીતે,વૃક્ષો અને ક્ષુપની પર્ણરંધ્ર આવૃત્તિ છોડ (herbs) કરતા વધારે હોય છે.

(B) પર્ણરંધ્ર સૂચકાંક $(I)$ એ પર્ણની સપાટીના એકમ વિસ્તારમાં રહેલા પર્ણરંધ્રોની સંખ્યા અને પર્ણરંધ્રો સહિતના અધિસ્તરીય કોષોની કુલ સંખ્યાના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
ગાણિતિક રીતે,તે આ મુજબ દર્શાવવામાં આવે છે: $I = \frac{S}{E + S} \times 100$.
અહીં,$S$ એ એકમ વિસ્તાર દીઠ પર્ણરંધ્રોની સંખ્યા દર્શાવે છે,અને $E$ એ એકમ વિસ્તાર દીઠ અધિસ્તરીય કોષોની સંખ્યા દર્શાવે છે.
તેથી,સાચું સૂત્ર $\frac{S}{E + S}$ છે.

(C) બાષ્પોત્સર્જનને 'જરૂરી અનિષ્ટ' કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે વનસ્પતિ માટે ફાયદાકારક અને નુકસાનકારક બંને છે.
તેને 'અનિષ્ટ' ગણવામાં આવે છે કારણ કે તે પાણીના નોંધપાત્ર વ્યય તરફ દોરી જાય છે,જે વનસ્પતિમાં પાણીની અછત સર્જી શકે છે,જેનાથી પ્રકાશસંશ્લેષણ અટકી શકે છે,વૃદ્ધિ ઘટી શકે છે અને અન્ય ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ પર અસર પડી શકે છે.
તેને 'જરૂરી' ગણવામાં આવે છે કારણ કે તે મૂળમાંથી પર્ણો સુધી પાણી અને ખનિજોના ઉર્ધ્વગમન (upward conduction) માં મદદ કરે છે,કોષોની આસૃતિદાબ (turgidity) જાળવી રાખે છે અને બાષ્પીભવન દ્વારા વનસ્પતિની સપાટીને ઠંડક આપે છે.

(B) પર્ણના એકમ ક્ષેત્રફળ દીઠ હાજર વાયુરંધ્રની સંખ્યાને વાયુરંધ્ર આવૃત્તિ (stomatal frequency) કહેવામાં આવે છે.
મોટાભાગની વનસ્પતિઓમાં,વાયુરંધ્રની આવૃત્તિ સામાન્ય રીતે પર્ણની સપાટીના પ્રતિ $cm^2$ દીઠ $1000$ થી $60000$ ની વચ્ચે હોય છે.
આ સંખ્યા વનસ્પતિની જાતિ,પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ અને પર્ણની બાજુ (અધઃસપાટી કે અધિ-સપાટી) પર આધાર રાખીને નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે.

(C) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી,મુખ્યત્વે પર્ણોમાં રહેલા વાયુરંધ્રો દ્વારા પાણીની વરાળ સ્વરૂપે ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે પર્ણના મધ્યપર્ણ કોષોની સપાટી પરથી પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે,ત્યારે તે પર્ણના પેશીઓમાંથી ગુપ્ત ઉષ્મા (latent heat) શોષે છે.
પાણીના બાષ્પીભવન દ્વારા ઉષ્માનો આ નિકાલ એક નોંધપાત્ર ઠંડક અસર પ્રદાન કરે છે,જે ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે પર્ણના તાપમાનને અનુકૂળ મર્યાદામાં જાળવવામાં મદદ કરે છે.

(C) શાકીય વનસ્પતિઓ બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયા દ્વારા શોષાયેલા પાણીનો મોટો ભાગ ગુમાવે છે.
વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસો દર્શાવે છે કે વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા શોષાયેલા પાણીના $99\%$ થી વધુ ભાગનો વ્યય બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા વાતાવરણમાં થાય છે,જે મુખ્યત્વે પર્ણો દ્વારા થાય છે.
માત્ર ખૂબ જ નાનો અંશ ($1\%$ થી ઓછો) વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અને પ્રકાશસંશ્લેષણ જેવી ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે વપરાય છે.

(C) વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણીનું વરાળ સ્વરૂપે બહાર નીકળવાની ક્રિયાને બાષ્પોત્સર્જન કહેવામાં આવે છે.
આ હવાઈ ભાગોમાં પર્ણો,પ્રકાંડ,પુષ્પો અને ફળોનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,બાષ્પોત્સર્જન વનસ્પતિના તમામ હવાઈ ભાગો દ્વારા થાય છે.

(D) રક્ષક કોષો એ વિશિષ્ટ કોષો છે જે વાયુરંધ્રને ઘેરે છે.
સામાન્ય અધિસ્તરીય કોષોથી વિપરીત,રક્ષક કોષોમાં હરિતકણ હોય છે,જે તેમને પ્રકાશસંશ્લેષણ કરવાની અને વાયુરંધ્રના ખુલવા અને બંધ થવાની પ્રક્રિયાનું નિયમન કરવાની ક્ષમતા આપે છે.
અધિસ્તરીય કોષોમાં સામાન્ય રીતે હરિતકણનો અભાવ હોય છે કારણ કે તેમનું મુખ્ય કાર્ય રક્ષણાત્મક છે.

(A) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણીનું વરાળ સ્વરૂપે ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે.
મોટાભાગનું બાષ્પોત્સર્જન પર્ણના અધિસ્તરમાં રહેલા વાયુરંધ્રો (stomata) દ્વારા થાય છે.
તેથી,અધિસ્તર (ખાસ કરીને વાયુરંધ્રો ધરાવતું પર્ણનું અધિસ્તર) એ બાષ્પોત્સર્જન માટે જવાબદાર મુખ્ય અંગ છે.

(B) રક્ષક કોષો એ વિશિષ્ટ અધિસ્તરીય કોષો છે જે વાયુરંધ્રને ઘેરે છે.
રક્ષક કોષોની આંતરિક દીવાલો,જે વાયુરંધ્રની છિદ્ર તરફ હોય છે,તે જાડી અને અસ્થિતિસ્થાપક હોય છે.
બાહ્ય દીવાલો,જે વાયુરંધ્રની વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે,તે પાતળી અને સ્થિતિસ્થાપક હોય છે.
આ રચનાત્મક તફાવત રક્ષક કોષોને આકાર બદલવામાં અને વાયુરંધ્રના ખુલવા અને બંધ થવાની પ્રક્રિયાનું નિયમન કરવામાં મદદ કરે છે.

(A) દરેક વાયુરંધ્ર બે વિશિષ્ટ અધિસ્તરીય કોષો દ્વારા ઘેરાયેલું હોય છે જેને $guard$ $cells$ (રક્ષક કોષો) કહેવામાં આવે છે.
આ કોષો સામાન્ય રીતે દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં મૂત્રપિંડ આકારના અથવા વાલના આકારના હોય છે,જ્યારે ઘાસમાં,રક્ષક કોષો ડમ્બેલ આકારના હોય છે.
આ કોષો વાયુરંધ્રના ખુલવા અને બંધ થવાની પ્રક્રિયાનું નિયમન કરે છે.

(D) મોટાભાગની આવૃત બીજધારી વનસ્પતિઓમાં વાયુરંધ્ર દિવસ દરમિયાન ખુલે છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે વાયુઓના વિનિમયને સરળ બનાવે છે અને બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા પાણીનો વધુ પડતો વ્યય અટકાવવા માટે રાત્રે બંધ થઈ જાય છે. તેથી,મધ્યરાત્રિએ વાયુરંધ્ર સામાન્ય રીતે બંધ હોય છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે. વનસ્પતિમાં બાષ્પોત્સર્જન માટે પર્ણો મુખ્ય અંગ છે. પર્ણો દ્વારા થતી પાણીની બાષ્પ સ્વરૂપે ગુમાવવાની પ્રક્રિયાને પર્ણીય બાષ્પોત્સર્જન કહેવામાં આવે છે. જોકે થોડું બાષ્પોત્સર્જન પ્રકાંડ (વાતછિદ્રો દ્વારા) અથવા ક્યુટિકલ દ્વારા થઈ શકે છે,પરંતુ પાણીનો મોટો ભાગ પર્ણોમાં રહેલા વાયુરંધ્રો દ્વારા ગુમાવાય છે.

(A) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણીનું વરાળ સ્વરૂપે ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે.
મેસોફાઈટિક (મધ્યવર્તી) વનસ્પતિઓ,જે મધ્યમ પાણીની ઉપલબ્ધતા ધરાવતા વાતાવરણમાં ઉગે છે,તે સામાન્ય રીતે બાષ્પોત્સર્જનનો સૌથી વધુ દર દર્શાવે છે કારણ કે તેમની પાસે સુવિકસિત વાયુરંધ્રો (stomata) હોય છે અને સતત બાષ્પીભવન માટે પૂરતો પાણીનો પુરવઠો હોય છે.
તેની સામે,જલોદભિદ વનસ્પતિઓમાં વધુ ભેજને કારણે બાષ્પોત્સર્જન ઓછું હોય છે અને મરુદભિદ વનસ્પતિઓમાં પાણીનો વ્યય ઘટાડવા માટે વિશિષ્ટ અનુકૂલનો (જેમ કે નિમગ્ન વાયુરંધ્રો અથવા જાડી ક્યુટિકલ) હોય છે.
તેથી,મેસોફાઈટિક વનસ્પતિઓ મહત્તમ બાષ્પોત્સર્જન દર દર્શાવે છે.

(D) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણીની વરાળ સ્વરૂપે પાણી ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે.
પાણી ગુમાવવાના સ્થાનના આધારે બાષ્પોત્સર્જનના ત્રણ મુખ્ય પ્રકારો છે:
$1$. $\text{પર્ણરંધ્રીય}$ $\text{બાષ્પોત્સર્જન}$: પર્ણરંધ્રો દ્વારા પાણીનું નુકસાન (કુલ બાષ્પોત્સર્જનના $80-90\%$).
$2$. $\text{ક્યુટિક્યુલર}$ $\text{બાષ્પોત્સર્જન}$: ક્યુટિકલ (પર્ણ પરનું મીણ જેવું પડ) દ્વારા પાણીનું નુકસાન.
$3$. $\text{વાતછિદ્રીય}$ $\text{બાષ્પોત્સર્જન}$: વાયુરંધ્રો (કાષ્ઠીય પ્રકાંડમાં આવેલા નાના છિદ્રો) દ્વારા પાણીનું નુકસાન.
$\text{અંતઃસ્તરીય}$ $\text{બાષ્પોત્સર્જન}$ એ બાષ્પોત્સર્જનનો કોઈ પ્રકાર નથી,કારણ કે અંતઃસ્તર એ મૂળનું આંતરિક સ્તર છે જે જલવાહક પેશીમાં પાણીના વહનને નિયંત્રિત કરે છે અને તે વાતાવરણમાં પાણીની વરાળના સીધા નુકસાન સાથે સંકળાયેલું નથી.

(D) સામાન્ય રીતે પૃષ્ઠવક્ષી (dorsiventral) પર્ણની ઉપરની સપાટી (adaxial) ની સરખામણીમાં નીચેની સપાટી (abaxial) પર વાયુરંધ્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે.
બાષ્પોત્સર્જન એ વાયુરંધ્રોની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણમાં હોવાથી,પાણીનો મહત્તમ વ્યય નીચેની સપાટી દ્વારા થાય છે.
મોટાભાગની વનસ્પતિઓમાં,કુલ બાષ્પોત્સર્જનના આશરે $97$% જેટલો ભાગ અભ્યાક્ષ સપાટી દ્વારા થાય છે.

(B) $Anisostomatic$ (અથવા $Potato$) પ્રકારના વાયુરંધ્રમાં,પર્ણની નીચેની સપાટી પર વાયુરંધ્રની સંખ્યા ઉપરની સપાટી કરતા ઘણી વધારે હોય છે.
આવા પર્ણો સામાન્ય રીતે પૃષ્ઠવક્ષી $(Dorsiventral)$ હોય છે.
વટાણા ($Pisum$ $sativum$) અને કોબીજ એ $Potato$ પ્રકારના વાયુરંધ્ર વિતરણ દર્શાવતી વનસ્પતિઓના ઉત્તમ ઉદાહરણો છે.

(A) વાયુરંધ્ર એ પર્ણો અને પ્રકાંડની અધિસ્તર પર જોવા મળતા સૂક્ષ્મ છિદ્રો છે જે વાયુ વિનિમય અને બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે.
નિમ્નજ્જિત જલીય વનસ્પતિઓમાં (જે સંપૂર્ણપણે પાણીની અંદર ઉગે છે),વાયુરંધ્ર સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર હોય છે કારણ કે વાયુ વિનિમય સીધું જ વનસ્પતિની સપાટી દ્વારા પ્રસરણની પ્રક્રિયાથી થાય છે.
તેની સરખામણીમાં,રણની વનસ્પતિઓમાં (મરુદભિદ) પાણીનો વ્યય ઘટાડવા માટે નિમગ્ન વાયુરંધ્ર હોય છે,અને તરતી વનસ્પતિઓમાં વાયુરંધ્ર માત્ર પર્ણની ઉપરની સપાટી પર જ જોવા મળે છે.

(B) લેન્ટિસેલ્સ (વાતછિદ્રો) એ કાષ્ઠીય પ્રકાંડ અને શાખાઓની છાલમાં જોવા મળતા નાના છિદ્રો છે.
આ છિદ્રો છૂટી રીતે ગોઠવાયેલા કોષોથી ભરેલા હોય છે,જેને પૂરક કોષો (complementary cells) કહેવામાં આવે છે.
લેન્ટિક્યુલર બાષ્પોત્સર્જન એટલે આ લેન્ટિસેલ્સ દ્વારા પાણીનું બાષ્પ સ્વરૂપે થતું નુકસાન.
તેથી,લેન્ટિક્યુલર બાષ્પોત્સર્જન ખાસ કરીને કાષ્ઠીય પ્રકાંડમાં થાય છે.

(D) પર્ણની સપાટી પર વાયુરંધ્રોના સ્થાનના આધારે વાયુરંધ્ર વિતરણના વર્ગીકરણમાં $Hypostomatic$ (અધઃરંધ્રીય) પ્રકારનો સમાવેશ થાય છે.
$Hypostomatic$ પ્રકારમાં,વાયુરંધ્રો પર્ણની નીચેની સપાટી સુધી મર્યાદિત હોય છે.
સફરજન $(Malus)$ અને શેતૂર $(Morus)$ બંને વનસ્પતિઓ આ $Hypostomatic$ વિતરણ પદ્ધતિ દર્શાવે છે.
તેથી,તેમની વચ્ચે કોઈ તફાવત નથી કારણ કે તે બંને વાયુરંધ્ર વિતરણના સમાન પ્રકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(B) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિની સપાટી પરથી પાણી ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે,જે મુખ્યત્વે પર્ણરંધ્રો (stomata) દ્વારા થાય છે.
મોટાભાગની વનસ્પતિઓમાં,ખાસ કરીને દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં,ઉપરની સપાટી (adaxial surface) ની સરખામણીમાં નીચેની સપાટી (abaxial surface) પર પર્ણરંધ્રોની સંખ્યા ઘણી વધારે હોય છે.
સપાટી પર ગ્રીસ લગાવવાથી પર્ણરંધ્રો બંધ થઈ જાય છે,જેનાથી બાષ્પોત્સર્જન અટકે છે.
કારણ કે નીચેની સપાટી પર મોટાભાગના પર્ણરંધ્રો આવેલા હોય છે,તેથી ત્યાં ગ્રીસ લગાવવાથી ઉપરની સપાટી પર ગ્રીસ લગાવવા કરતાં પાણી ગુમાવવાનો દર વધુ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
તેથી,જે પાનની નીચેની સપાટી પર ગ્રીસ લગાવેલું હશે તે સૌથી લાંબા સમય સુધી પાણી જાળવી રાખશે અને સૌથી છેલ્લે સુકાઈ જશે.

(C) બાષ્પોત્સર્જનનો દર મુખ્યત્વે સૌર વિકિરણ અને વાતાવરણીય ભેજ દ્વારા સંચાલિત થાય છે,જે બપોરના સમયે તેની ટોચ પર પહોંચે છે. પાણીના વ્યયનો આ ઊંચો દર વનસ્પતિના પેશીઓમાં કામચલાઉ પાણીની અછત સર્જે છે. જેમ જેમ વનસ્પતિ પાણી ગુમાવે છે,તેમ પર્ણના કોષરસની સાંદ્રતા વધે છે (આસૃતિ પોટેન્શિયલ ઘટે છે),જે મૂળની પાણી શોષવાની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે. આ શારીરિક પ્રતિક્રિયાને કારણે પાણીના શોષણમાં વિલંબિત ટોચ જોવા મળે છે,જે સામાન્ય રીતે બાષ્પોત્સર્જનની ટોચ પછી લગભગ $2$ કલાક પછી થાય છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે. બાષ્પોત્સર્જન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણી વરાળ સ્વરૂપે બહાર નીકળે છે. આ પ્રક્રિયા આસપાસના વાતાવરણમાંથી ઉષ્મા ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે,જેનાથી વનસ્પતિની સપાટી અને તેની આસપાસના વાતાવરણમાં ઠંડક અનુભવાય છે,આમ તે વાતાવરણીય તાપમાન જાળવવામાં મદદ કરે છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
$1$. લીલ અને ફૂગમાં સુસ્પષ્ટ વનસ્પતિ દેહ (મૂળ,પ્રકાંડ અને પર્ણ) નો અભાવ હોય છે,જે બાષ્પોત્સર્જન માટેના મુખ્ય અંગો છે.
$2$. નિમ્નજ્જિત જલોદભિદ વનસ્પતિઓ સંપૂર્ણપણે પાણીની અંદર રહે છે અને તેમાં અવશિષ્ટ (vestigial) વાયુરંધ્રો હોય છે,જેના કારણે બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયા થતી નથી.
આથી,ઉપર જણાવેલ તમામ સજીવોમાં બાષ્પોત્સર્જન જોવા મળતું નથી.

(C) બાષ્પોત્સર્જન કાર્યક્ષમતાને વનસ્પતિ દ્વારા બાષ્પોત્સર્જિત થયેલા પ્રતિ એકમ પાણી દીઠ ઉત્પન્ન થયેલા શુષ્ક પદાર્થ (dry matter) ના જથ્થા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
તેને $ \text{ઉત્પન્ન થયેલ શુષ્ક પદાર્થ} (\text{kg}) $ અને $ \text{બાષ્પોત્સર્જિત પાણી} (\text{kg}) $ ના ગુણોત્તર તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તેથી, સાચો ગુણોત્તર $ \text{ઉત્પન્ન થયેલ શુષ્ક પદાર્થ} / \text{કિગ્રા બાષ્પોત્સર્જિત પાણી} $ છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
બાષ્પોત્સર્જન પર્ણરંધ્રો,ક્યુટિકલ અને વાયુરંધ્રો દ્વારા થાય છે.
પર્ણરંધ્રીય બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા સૌથી વધુ પાણી ગુમાવાય છે કારણ કે પર્ણરંધ્રો વિશિષ્ટ છિદ્રો છે જે ખુલી અને બંધ થઈ શકે છે.
ક્યુટિક્યુલર બાષ્પોત્સર્જનમાં ક્યુટિકલ દ્વારા પાણીનો વ્યય થાય છે,જે પાંદડા અને પ્રકાંડની અધિસ્તરને ઢાંકતું મીણ જેવું,જલવિરોધી સ્તર છે.
ક્યુટિકલ એક જાડું,મીણ જેવું અને પ્રમાણમાં અભેદ્ય સ્તર હોવાથી,તે ખુલ્લા પર્ણરંધ્રોની તુલનામાં પાણીની વરાળના પ્રસરણ માટે ઘણો વધારે અવરોધ પૂરો પાડે છે.
તેથી,ક્યુટિક્યુલર માર્ગ બાષ્પોત્સર્જન માટે સૌથી વધુ અવરોધ ધરાવે છે.

(C) વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યામાં,પર્ણમાંથી વાતાવરણમાં પાણીની વરાળનું પ્રસરણ બે સમાંતર માર્ગો દ્વારા થાય છે: ક્યુટિકલ અને વાયુરંધ્ર.
આ માર્ગો સમાંતર રીતે કાર્ય કરતા હોવાથી,પાણીની વરાળના પ્રસરણ માટેનો કુલ અવરોધ $(R)$ સમાંતર અવરોધોના વ્યસ્ત સરવાળાના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે.
તેથી,આ સંબંધ $\frac{1}{R} = \frac{1}{rc} + \frac{1}{rs}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $rc$ એ ક્યુટિક્યુલર અવરોધ છે અને $rs$ એ વાયુરંધ્રીય અવરોધ છે.

(C) કોબાલ્ટ ક્લોરાઇડ પેપર જ્યારે સૂકું હોય ત્યારે વાદળી રંગનું હોય છે અને ભેજની હાજરીમાં તે ગુલાબી રંગમાં ફેરવાય છે.
સામાન્ય રીતે પૃષ્ઠવક્ષી પર્ણોમાં ઉપરની સપાટી (adaxial surface) ની તુલનામાં નીચેની સપાટી (abaxial surface) પર વાયુરંધ્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે,તેથી નીચેની સપાટી પર બાષ્પોત્સર્જનનો દર ઘણો વધારે હોય છે.
પરિણામે,નીચેની સપાટીથી વધુ પ્રમાણમાં પાણીની વરાળ મુક્ત થાય છે,જેના કારણે કોબાલ્ટ ક્લોરાઇડ પેપર ભેજ શોષી લે છે અને ઝડપથી ગુલાબી રંગમાં ફેરવાય છે.

(B) દિવસ દરમિયાન,સૂર્યપ્રકાશ અને તાપમાનને કારણે બાષ્પોત્સર્જનનો દર ઊંચો હોય છે.
બાષ્પોત્સર્જન જલવાહક પેશીઓમાં નકારાત્મક દબાણ અથવા તણાવ પેદા કરે છે,જેને બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) કહેવામાં આવે છે.
આ તણાવને કારણે જલવાહક નલિકાઓ થોડી સંકોચાય છે,જેના પરિણામે દિવસ દરમિયાન વૃક્ષના થડના વ્યાસમાં માપી શકાય તેવું સંકોચન જોવા મળે છે.

(B) સંસક્તિ-તણાવ વાદ વનસ્પતિઓમાં રસારોહણ (ascent of sap) સમજાવે છે.
આ વાદ મુજબ, બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા પર્ણોમાંથી પાણી ગુમાવવાથી જલવાહક પેશીમાં ઋણ દબાણ અથવા તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે.
પાણીના અણુઓના સંસક્તિ (cohesion) અને આસક્તિ (adhesion) ગુણધર્મોને કારણે, આ તણાવ પાણીના સ્તંભને મૂળથી પર્ણો સુધી ઉપરની તરફ ખેંચે છે.
તેથી, આ વાદ સીધી રીતે બાષ્પોત્સર્જન સાથે સંબંધિત છે, અને તેને સામાન્ય રીતે $Transpiration \text{ } Pull \text{ } Theory$ (બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ વાદ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(C) વનસ્પતિમાં જલવાહક પેશી દ્વારા પાણીનું વહન મુખ્યત્વે બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) દ્વારા થાય છે.
જ્યારે પર્ણના પર્ણરંધ્રોમાંથી પાણી બાષ્પ સ્વરૂપે બહાર નીકળે છે (બાષ્પોત્સર્જન),ત્યારે તે જલવાહક નલિકાઓમાં ઋણ દબાણ અથવા તણાવ ઉત્પન્ન કરે છે.
આ તણાવ,જેને બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ કહેવામાં આવે છે,તે ગુરુત્વાકર્ષણ બળની વિરુદ્ધ મૂળથી લઈને વનસ્પતિના સૌથી ઊંચા ભાગ સુધી પાણીના સ્તંભને ઉપર ખેંચવા માટે પૂરતું શક્તિશાળી હોય છે.

(C) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિઓ દ્વારા પાણીનો બાષ્પીભવન સ્વરૂપે થતો વ્યય છે,જે મુખ્યત્વે પર્ણોમાં આવેલા વાયુરંધ્રો દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં પાણીની બાષ્પ પર્ણના આંતરકોષીય અવકાશમાંથી બહારના વાતાવરણમાં વહન પામે છે.
આમ,પાણીની બાષ્પનું આ વહન વધુ સાંદ્રતાવાળા વિસ્તારમાંથી ઓછી સાંદ્રતાવાળા વિસ્તાર તરફ થતું હોવાથી,તે મૂળભૂત રીતે પ્રસરણની પ્રક્રિયા છે.

(C) બાષ્પોત્સર્જનનો દર વાતાવરણીય દબાણના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. જ્યારે વાતાવરણીય દબાણ ઓછું હોય,જેમ કે ઊંચાઈવાળા વિસ્તારોમાં,ત્યારે હવાની ઘનતા ઘટે છે,જે પર્ણની સપાટી પરથી પાણીની વરાળનું આસપાસના વાતાવરણમાં પ્રસરણ સરળ બનાવે છે. તેથી,બાષ્પોત્સર્જનનો દર વધે છે.